DE102020214386A1 - Battery system with emergency running properties - Google Patents

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Abstract

Es wird ein Verfahren zum Betrieb eines Batteriesystems, welches eine Batterie mit einer Betriebsspannung aufweist, beschrieben, wobei ein erster und ein zweiter Schwellenwert für die Betriebsspannung definiert wird, wobei der erste Schwellenwert größer als der zweite Schwellenwert ist und wobei das Batteriesystem bei Unterschreiten des ersten Schwellenwerts der Betriebsspannung stillgelegt wird, wobei bei Unterschreiten des ersten Schwellenwertes der Betriebsspannung zusätzlich eine Information in einer Anzeigevorrichtung zur Verfügung gestellt wird und wobei bei Betätigen einer Eingabevorrichtung das Betriebssystem wieder in einen Betriebszustand geschaltet wird, der solange fortgeführt wird, bis die Betriebsspannung der Batterie des Batteriesystems unter den zweiten Schwellenwert der Betriebsspannung fällt, und wobei das Batteriesystem bei Unterschreiten des zweiten Schwellenwerts der Betriebsspannung stillgelegt wird.A method for operating a battery system, which has a battery with an operating voltage, is described, with a first and a second threshold value for the operating voltage being defined, with the first threshold value being greater than the second threshold value and with the battery system falling below the first threshold value of the operating voltage is shut down, with additional information being made available in a display device when the operating voltage falls below the first threshold value and with the operating system being switched back to an operating state when an input device is actuated, which is continued until the operating voltage of the battery of the Battery system falls below the second threshold value of the operating voltage, and wherein the battery system is shut down when the operating voltage falls below the second threshold value.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Batteriesystem sowie auf ein Verfahren zum Betrieb desselben gemäß dem Oberbegriff der unabhängigen Patentansprüche.The present invention relates to a battery system and a method for operating the same according to the preamble of the independent patent claims.

Stand der TechnikState of the art

Batterieelektrische Fahrzeuge beziehungsweise Hybridfahrzeuge melden im elektrischen Betrieb einem Betreiber vorab, wenn der Ladezustand eines entsprechend vorhandenen elektrischen Energiespeichers wie beispielsweise einer Traktionsbatterie eine gewisse Mindestgrenze unterschreitet. Üblicherweise wird beim Absinken der Betriebsspannung unter eine vorgegebene Mindestgrenze ein Notbetriebsmodus gestartet, der beispielsweise die Fahrleistung eines entsprechenden Fahrzeugs einschränkt und energieintensive Verbraucher des Fahrzeugs zurück- oder abschaltet. Auf diese Weise kann die Restreichweite eines derartigen Fahrzeugs maximiert werden. Ist jedoch eine weitere Mindestgrenze bezüglich der Betriebsspannung der Traktionsbatterie unterschritten, lässt sich ein entsprechendes Fahrzeug nicht mehr bewegen. Auf diese Weise kann wirkungsvoll eine Beschädigung oder Zerstörung von Batteriezellen der Traktionsbatterie beispielsweise durch Tiefentladung vermieden werden.Battery-electric vehicles or hybrid vehicles in electrical operation notify an operator in advance if the state of charge of a correspondingly available electrical energy storage device, such as a traction battery, falls below a certain minimum limit. When the operating voltage drops below a predetermined minimum limit, an emergency operating mode is usually started, which, for example, restricts the mileage of a corresponding vehicle and switches back or off energy-intensive consumers of the vehicle. In this way, the remaining range of such a vehicle can be maximized. However, if the operating voltage of the traction battery falls below a further minimum limit, the corresponding vehicle can no longer be moved. In this way, damage to or destruction of battery cells in the traction battery, for example due to deep discharge, can be effectively avoided.

Diesbezüglich ist beispielsweise aus der US 2018/358661 A1 ein Verfahren bekannt, bei dem über eine entsprechende Elektronik eine Mindestspannung für den Betrieb einer Lithium-Ionen-Batterie festgelegt werden kann. Weiterhin ist aus der US 8,847,554 B2 ein Batteriemanagementsystem bekannt, bei dem eine Lithium-Ionen-Batterie in einem vorteilhaften Betriebsfenster bezüglich der Betriebsspannung betrieben wird.In this regard, for example, from U.S. 2018/358661 A1 a method is known in which a minimum voltage for the operation of a lithium-ion battery can be set via appropriate electronics. Furthermore, from the US 8,847,554 B2 a battery management system is known in which a lithium-ion battery is operated in an advantageous operating window with respect to the operating voltage.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of Invention

Erfindungsgemäß wird ein Batteriesystem sowie ein Verfahren zum Betrieb desselben mit den kennzeichnenden Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche zur Verfügung gestellt.According to the invention, a battery system and a method for operating the same are provided with the characterizing features of the independent patent claims.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the Invention

Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zum Betrieb eines Batteriesystems bereitgestellt, wobei dieses Batteriesystem einen elektrischen Energiespeicher beispielsweise in Form einer Batterie beziehungsweise wieder aufladbaren Lithium-Ionen-Batterie umfasst. Für die Betriebsspannung der Batterie ist ein erster und ein zweiter Schwellenwert der Betriebsspannung definiert, wobei der zweite Schwellenwert der Betriebsspannung niedriger ist als der erste Schwellenwert der Betriebsspannung. Unterschreitet die Betriebsspannung des Batteriesystems beziehungsweise der Batterie während des Betriebs den ersten Schwellenwert der Betriebsspannung, so wird das Batteriesystem stillgelegt. Daraufhin wird eine entsprechende Information wie beispielsweise eine Warnmeldung, ein Hinweis oder ein Sicherheitshinweis über eine Anzeigevorrichtung zur Verfügung gestellt.According to the invention, a method for operating a battery system is provided, this battery system comprising an electrical energy store, for example in the form of a battery or rechargeable lithium-ion battery. A first and a second operating voltage threshold value are defined for the operating voltage of the battery, the second operating voltage threshold value being lower than the first operating voltage threshold value. If the operating voltage of the battery system or the battery falls below the first operating voltage threshold value during operation, the battery system is shut down. Corresponding information such as a warning message, a notice or a safety notice is then made available via a display device.

Erfolgt dann eine Eingabe über eine Eingabevorrichtung, wird das Batteriesystem trotz Unterschreiten des ersten Schwellenwertes der Betriebsspannung erneut in einen Betriebszustand versetzt. Diese Eingabe in ein Eingabesystem kann beispielsweise durch einen Betreiber - im Fall eines mobilen Batteriesystems durch einen Fahrer eines entsprechenden, das Batteriesystem aufweisenden Fahrzeugs - beispielsweise durch Betätigen eines entsprechenden Schalters erfolgen. Unterschreitet die Betriebsspannung des Batteriesystems im erneuten Betrieb den zweiten Schwellenwert der Betriebsspannung, welcher niedriger ist als der erste Schwellenwert, so erfolgt erneut eine Stilllegung des Batteriesystems.If an input is then made via an input device, the battery system is put into an operating state again despite the operating voltage falling below the first threshold value. This input into an input system can be made, for example, by an operator—in the case of a mobile battery system by a driver of a corresponding vehicle that has the battery system—for example by actuating a corresponding switch. If the operating voltage of the battery system falls below the second threshold value of the operating voltage, which is lower than the first threshold value, during renewed operation, the battery system is shut down again.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es in vorteilhafter Weise, beispielsweise bei einem in einem Fahrzeug verbauten Batteriesystem eine begrenzte Fortbewegung des Fahrzeugs trotz Unterschreiten einer Mindestbetriebsspannung des Batteriesystems zu ermöglichen. Dies setzt jedoch eine aktive Eingabe und Bestätigung eines Betreiberwunsches an das Batteriesystem voraus. Der Vorteil dieser Maßnahme besteht darin, dass für den Betreiber eines derartigen Batteriesystems beziehungsweise den Fahrer eines entsprechenden mit dem Batteriesystem betriebenen Fahrzeugs zwar die Tatsache, dass sich die Batterie in einem niedrigen Ladezustand befindet, erkennbar wird, er jedoch den genauen Zeitpunkt einer Stilllegung des Fahrzeugs nicht kennt.The method according to the invention advantageously makes it possible, for example in the case of a battery system installed in a vehicle, to enable limited movement of the vehicle despite the battery system falling below a minimum operating voltage. However, this requires active entry and confirmation of an operator request to the battery system. The advantage of this measure is that the operator of such a battery system or the driver of a corresponding vehicle operated with the battery system can see the fact that the battery is in a low state of charge, but he can tell the exact time when the vehicle was shut down does not know.

Der Zeitpunkt der Stilllegung des Fahrzeugs kann zu einem ungünstigen Zeitpunkt in einer riskanten Verkehrssituation erfolgen. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, nach Kenntnisnahme der damit verbundenen negativen Konsequenzen für das Batteriesystem, wie beispielsweise einer möglichen Schädigung entsprechender elektrochemischer Zellen der Batterie, das Batteriesystem erneut zu starten und den dann freigegebenen begrenzten Leistungsumfang der Batterie für ein Verbringen des Fahrzeugs in einen sicheren örtlichen Bereich zu nutzen.The vehicle may be shut down at an unfavorable time in a risky traffic situation. With the method according to the invention, it is possible, after noticing the associated negative consequences for the battery system, such as possible damage to corresponding electrochemical cells of the battery, to restart the battery system and then use the limited performance range of the battery released for bringing the vehicle into a use safe local area.

Dieser freigeschaltete Betriebszustand des Batteriesystems ist allerdings durch einen zweiten niedrigeren Schwellenwert der Betriebsspannung limitiert, der bei Abfall der Betriebsspannung des Batteriesystems unter diesen Schwellenwert gegebenenfalls auftretende irreversible Schädigungen des Gesamtbatteriesystems verhindert.However, this activated operating state of the battery system is limited by a second, lower threshold value of the operating voltage, which is given when the operating voltage of the battery system drops below this threshold value If necessary, irreversible damage to the entire battery system is prevented.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Further advantageous embodiments of the present invention are the subject matter of the dependent claims.

So ist es von Vorteil, wenn die Differenz zwischen erstem und zweitem Schwellenwert der Betriebsspannung in einem Bereich größer 0 und bis zu 0,3 V liegt. Weiterhin ist von Vorteil, wenn der erste Schwellenwert der Betriebsspannung einem Ladezustand der Batterie des Batteriesystems von 20 % entspricht.It is advantageous if the difference between the first and second threshold value of the operating voltage is in a range greater than 0 and up to 0.3V. Furthermore, it is advantageous if the first threshold value of the operating voltage corresponds to a state of charge of the battery of the battery system of 20%.

Dem liegt die Erfahrung zugrunde, dass bei einer Entladung insbesondere einer Lithium-Ionen-Batterie unter einen Mindestladezustand von 20 % der Batteriekapazität Alterungs- und Degradationserscheinungen innerhalb der Batteriezellen einer derartigen Batterie verstärkt auftreten. Dem kann vorgebeugt werden, wenn bei einem Absinken der Betriebsspannung des Batteriesystems unterhalb des ersten Schwellenwerts der Batteriespannung ein Stilllegen des Batteriesystems erfolgt. Ist jedoch eine dringende Verfügbarkeit des Batteriesystems weiterhin vonnöten, so kann das Batteriesystem in einem solchen Notfall weiter betrieben werden, bis die Betriebsspannung den zweiten Schwellenwert der Betriebsspannung unterschreitet. Dies würde einem Absinken der Betriebsspannung um bis zu weiteren 0,3 V entsprechen.This is based on the experience that when a lithium-ion battery in particular is discharged below a minimum state of charge of 20% of the battery capacity, signs of aging and degradation within the battery cells of such a battery occur more frequently. This can be prevented if the battery system is shut down when the operating voltage of the battery system drops below the first threshold value of the battery voltage. However, if urgent availability of the battery system is still required, the battery system can continue to be operated in such an emergency until the operating voltage falls below the second operating voltage threshold value. This would correspond to a drop in the operating voltage of up to a further 0.3 V.

Weiterhin ist von Vorteil, wenn ein dritter Schwellenwert der Betriebsspannung vorgesehen ist, der höher ist als der erste und zweite Schwellenwert der Betriebsspannung. Fällt die Betriebsspannung unter den dritten Schwellenwert der Betriebsspannung, so werden bereits zu diesem Zeitpunkt energieintensive Verbraucher von dem Batteriesystem abgekoppelt beziehungsweise die Leistungsabgabe des Batteriesystems gedrosselt. Dies beugt einem frühzeitigen Unterschreiten des - verglichen mit dem dritten Schwellenwert - niedrigeren ersten Schwellenwertes der Betriebsspannung vor. Dieser Betriebsmodus lässt sich auch als Notlaufbetriebsmodus des Batteriesystems charakterisieren.Furthermore, it is advantageous if a third threshold value of the operating voltage is provided, which is higher than the first and second threshold value of the operating voltage. If the operating voltage falls below the third operating voltage threshold value, energy-intensive consumers are already decoupled from the battery system at this point in time, or the power output of the battery system is throttled. This prevents the operating voltage from falling below the lower first threshold value, which is lower than the third threshold value. This operating mode can also be characterized as the emergency operating mode of the battery system.

Da dieser Notlaufbetriebsmodus vom Batteriesystem insbesondere selbsttätig eingeleitet wird, handelt es sich hier um einen automatischen oder passiven Notlauf. Wird das Batteriesystem bei Unterschreiten des ersten Schwellenwertes der Betriebsspannung von einem Betreiber aktiv in einen erneuten Betriebszustand versetzt, so kann dies als aktiver Notlauf bezeichnet werden.Since this emergency mode of operation is in particular automatically initiated by the battery system, this is an automatic or passive emergency mode. If the battery system is actively switched to a new operating state by an operator when the operating voltage falls below the first threshold value, this can be referred to as active emergency operation.

Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf ein Batteriesystem, welches Mittel aufweist zur Durchführung des vorbeschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens. Dieses Mittel kann beispielsweise in der Bereitstellung eines entsprechenden Batteriemanagementsystems bestehen.The invention further relates to a battery system which has means for carrying out the above-described method according to the invention. This means can consist, for example, in the provision of an appropriate battery management system.

Das erfindungsgemäße Verfahren beziehungsweise das erfindungsgemäße Batteriesystem mit Mitteln zur Durchführung desselben, findet vorteilhafterweise Anwendung in elektrisch betriebenen Fahrzeugen oder in stationären Speichern für elektrische Energie.The method according to the invention or the battery system according to the invention with means for carrying out the same is advantageously used in electrically operated vehicles or in stationary storage devices for electrical energy.

Figurenlistecharacter list

Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Figurenbeschreibung näher erläutert. Es zeigt:

  • 1 die schematische Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Embodiments of the present invention are shown in the drawing and explained in more detail in the following description of the figures. It shows:
  • 1 the schematic representation of an embodiment of the method according to the invention.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

In 1 ist eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens näher dargestellt. Das Verfahren 10 entspricht einem Verfahren zum Betrieb eines Batteriesystems, wobei dieses beispielsweise einen elektrischen Speicher wie eine Batterie, insbesondere eine wieder aufladbare Lithium-Ionen-Batterie aufweist. In einem ersten Verfahrensschritt 12 in Form eines Messschritts zeigt das Batteriesystem eine Batteriespannung, die sich in einem vorgegebenen Bereich einer für einen Betrieb des Batteriesystems vorgesehenen Betriebsspannung befindet. In diesem stellt das Batteriesystem beispielsweise eine erste elektrische Betriebsleistung zur Verfügung.In 1 an embodiment of the method according to the invention is shown in more detail. Method 10 corresponds to a method for operating a battery system, this having, for example, an electrical storage device such as a battery, in particular a rechargeable lithium-ion battery. In a first method step 12 in the form of a measuring step, the battery system shows a battery voltage that is in a predetermined range of an operating voltage provided for operation of the battery system. In this, the battery system makes a first electrical operating power available, for example.

In einem ersten Prüfschritt 14 wird zu bestimmten Zeitpunkten oder in regelmäßigen Abständen überprüft, ob sich die Betriebsspannung des Batteriesystems noch im vordefinierten Betriebsspannungsbereich befindet, oder ob die Betriebsspannung des Batteriesystems diesen vorgegebenen Betriebsspannungsbereich unterschreitet, indem sie beispielsweise einen vorgegebenen unteren, dritten Schwellenwert der Betriebsspannung unterschreitet. Ist dies nicht der Fall, wird der Verfahrungsschritt 12 erneut durchgeführt.In a first test step 14, it is checked at specific times or at regular intervals whether the operating voltage of the battery system is still in the predefined operating voltage range, or whether the operating voltage of the battery system falls below this predefined operating voltage range, for example by falling below a predefined lower, third operating voltage threshold . If this is not the case, method step 12 is carried out again.

Unterschreitet die Betriebsspannung des Batteriesystems den dritten Schwellenwert einer Betriebsspannung, so erfolgt in einem zweiten Verfahrensschritt 16 eine vordefinierte Reduzierung der von dem Batteriesystem zur Verfügung gestellten elektrischen Leistung auf ein vordefiniertes Maß. Der zweite Verfahrensschritt 16 kann somit auch als automatisch eingeleiteter passiver Notlaufbetrieb bezeichnet werden.If the operating voltage of the battery system falls below the third threshold value of an operating voltage, then in a second method step 16 there is a predefined reduction in the electrical power made available by the battery system to a predefined level. The second method step 16 can thus also be referred to as automatically initiated passive emergency operation.

In einem zweiten Prüfschritt 18 erfolgt zu bestimmten vordefinierten Zeitpunkten oder in regelmäßigen Zeitabständen eine Überprüfung, ob die Betriebsspannung des Batteriesystems einen ersten Schwellenwert der Betriebsspannung unterschreitet, welcher kleiner ist als der dritte Schwellenwert der Betriebsspannung. Ist dies nicht der Fall, wird ggf. der zweite Verfahrensschritt 16 erneut oder weiterhin durchgeführt.In a second test step 18, a check is carried out at specific, predefined points in time or at regular time intervals as to whether the operating voltage of the battery system falls below a first threshold value for the operating voltage, which is lower than the third threshold value for the operating voltage. If this is not the case, the second method step 16 may be carried out again or continue to be carried out.

Unterschreitet die Betriebsspannung des Batteriesystems den ersten Schwellenwert der Betriebsspannung, so wird in einem dritten Verfahrensschritt 20 das Batteriesystem von elektrischen Verbrauchern getrennt und somit die abgegebene elektrische Leistung auf 0 reduziert. In einem vierten Verfahrensschritt 22 erfolgt dann die Ausgabe einer entsprechenden Information auf einem Anzeigegerät. Dem zeitlich nachgeordnet erfolgt dann in einem dritten Prüfschritt 24 eine Überprüfung zu vorgegebenen Zeitpunkten oder in regelmäßigen Abständen, ob eine Eingabe auf einer dem Batteriesystem zugeordneten Eingabevorrichtung erfolgt. Ist dies nicht der Fall, so wird gegebenenfalls der vierte Verfahrensschritt 22 erneut oder weiterhin durchgeführt.If the operating voltage of the battery system falls below the first operating voltage threshold value, then in a third method step 20 the battery system is disconnected from electrical loads and the electrical power output is thus reduced to zero. In a fourth method step 22, corresponding information is then output on a display device. Subsequent to this, in a third test step 24, a check is carried out at predetermined times or at regular intervals as to whether an input is being made on an input device assigned to the battery system. If this is not the case, the fourth method step 22 may be carried out again or continue to be carried out.

Erfolgt eine Eingabe auf einer zugeordneten Eingabevorrichtung, die beispielsweise einer Freigabe einer erneuten Inbetriebnahme des Batteriesystems entspricht, so erfolgt in einem fünften Verfahrensschritt 26 eine erneute Inbetriebnahme des Batteriesystems, welches einer begrenzten Leistungsabgabe in Form von elektrischer Energie an Verbraucher entspricht. If an entry is made on an associated input device, which corresponds, for example, to a release for restarting the battery system, then in a fifth method step 26 the battery system is restarted, which corresponds to a limited power output in the form of electrical energy to consumers.

Die Eingabe kann bspw. in Form einer haptischen, optischen oder akustischen Information an die Eingabevorrichtung erfolgen. Dabei ist die Abgabe elektrischer Leistung verglichen mit der Abgabe elektrischer Leistung im zweiten Verfahrensschritt 16 beispielsweise weiter reduziert.The input can be made to the input device, for example, in the form of haptic, optical or acoustic information. In this case, the output of electrical power is further reduced compared to the output of electrical power in the second method step 16, for example.

In einem vierten Prüfschritt 28 wird beispielsweise zu vorgegebenen Zeitabständen oder regelmäßig geprüft, ob die Betriebsspannung des Batteriesystems unter einen zweiten Schwellenwert der Betriebsspannung sinkt, welcher kleiner ist als der erste Schwellenwert der Betriebsspannung und somit auch kleiner als der dritte Schwellenwert der Betriebsspannung. Ist dies nicht der Fall, so wird ggf. der fünfte Verfahrensschritt 26 erneut oder weiterhin durchgeführt. Unterschreitet die Betriebsspannung des Batteriesystems den zweiten Schwellenwert der Betriebsspannung, so erfolgt in einem sechsten Verfahrensschritt 30 eine erneute Stilllegung des Batteriesystems.In a fourth test step 28, it is checked, for example at predetermined time intervals or regularly, whether the operating voltage of the battery system falls below a second threshold value of the operating voltage, which is lower than the first threshold value of the operating voltage and thus also lower than the third threshold value of the operating voltage. If this is not the case, the fifth method step 26 may be carried out again or continue to be carried out. If the operating voltage of the battery system falls below the second operating voltage threshold value, then in a sixth method step 30 the battery system is shut down again.

Das Batteriesystem kann bspw. einen Feldeffekttransistor FET aufweisen, mittels dem bei Unterschreiten des ersten beziehungsweise zweiten Schwellenwertes der Betriebsspannung Batteriezellen der Batterie oder die Batterie des Batteriesystems als Ganzes elektrisch von Verbrauchern getrennt wird.The battery system can, for example, have a field effect transistor FET, by means of which battery cells of the battery or the battery of the battery system as a whole are electrically isolated from consumers when the operating voltage falls below the first or second threshold value.

Die Durchführung des ersten Prüfschritts 14 beziehungsweise des zweiten Verfahrensschritts 16 sind optional. Es ist also auch möglich, ausgehend vom ersten Verfahrensschritt 12, ohne Inbetrachtziehung eines automatischen Notlaufprogramms zeitweilig oder in regelmäßigen Abständen den zweiten Prüfschritt 18 durchzuführen, der einer Überprüfung gleichkommt, ob die Betriebsspannung des Batteriesystems den ersten Schwellenwert der Betriebsspannung unterschreitet. Ist dies der Fall, so folgt der dritte Verfahrensschritt 20 in Form einer Stilllegung des Batteriesystems. Es schließen sich, wie vorbeschrieben, die weiteren Prüf- und Verfahrensschritte 24, 28 bzw. 22, 26, 30 an.Carrying out the first test step 14 or the second method step 16 is optional. It is therefore also possible, starting from the first method step 12, to carry out the second test step 18 temporarily or at regular intervals without considering an automatic emergency operation program, which is tantamount to checking whether the operating voltage of the battery system falls below the first operating voltage threshold value. If this is the case, the third method step 20 follows in the form of shutting down the battery system. As described above, the further test and method steps 24, 28 or 22, 26, 30 follow.

Weiterhin ist es optional möglich, nach einem erfolgten fünften Verfahrensschritt 30 einen angepassten Ladeschritt 32 durchzuführen, dem, verglichen mit einer vordefinierten üblichen Ladestrategie für die Batterie des Batteriesystems, eine vordefinierte modifizierte Ladestrategie zugrunde liegt. Dabei kann beispielsweise ein Ladevorgang mit dauerhaft oder initial stromreduzierter Aufladung der Batterie des Batteriesystems erfolgen. Bei Erreichen einer Ladespannung, die beispielsweise dem ersten Schwellenwert der Betriebsspannung entspricht, wird auf eine vordefinierte übliche Ladestrategie zurückgeschaltet beziehungsweise zurückgegriffen. Auf diese Weise kann besonders gefahr- und verschleißarm eine Aufladung der Batterie des Batteriesystems erfolgen.Furthermore, it is optionally possible, after a fifth method step 30 has taken place, to carry out an adapted charging step 32 which, compared to a predefined customary charging strategy for the battery of the battery system, is based on a predefined modified charging strategy. In this case, for example, a charging process can take place with permanent or initially reduced-current charging of the battery of the battery system. When a charging voltage is reached, which corresponds, for example, to the first threshold value of the operating voltage, a predefined normal charging strategy is switched back or resorted to. In this way, the battery of the battery system can be charged with particularly low risk and low wear.

Grundsätzlich kann beispielsweise der dritte Schwellenwert der Betriebsspannung beispielsweise einem Ladezustand der Batterie des Batteriesystems von 22 - 25 % entsprechen. Weiterhin kann der erste Schwellenwert der Betriebsspannung, bei dessen Unterschreiten eine Stilllegung des Batteriesystems erfolgt, beispielsweise eine Ladezustand von 20 % und der zweite Schwellenwert der Betriebsspannung, bei dem nach einer erneuten Inbetriebnahme des Batteriesystems in Form eines aktiven Notlaufprogrammes eine erneute Stilllegung erfolgt, beispielsweise einem Ladezustand von 12 - 18 % entsprechen.In principle, the third threshold value of the operating voltage can, for example, correspond to a state of charge of the battery of the battery system of 22-25%. Furthermore, the first threshold value of the operating voltage, below which the battery system is shut down, for example a state of charge of 20% and the second threshold value of the operating voltage, at which the battery system is shut down again in the form of an active emergency program, for example a state of charge of 12 - 18%.

Hierbei kann alternativ der dritte Schwellenwert der Betriebsspannung beispielsweise bei 3,4 V liegen, der erste Schwellenwert der Betriebsspannung bei 3,3 V und der zweite Schwellenwert der Betriebsspannung bei 3,0 V.Alternatively, the third threshold value of the operating voltage can be 3.4 V, for example, the first threshold value of the operating voltage can be 3.3 V and the second threshold value of the operating voltage can be 3.0 V.

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • US 2018358661 A1 [0003]US2018358661A1 [0003]
  • US 8847554 B2 [0003]US8847554B2 [0003]

Claims (8)

Verfahren zum Betrieb eines Batteriesystems, welches eine Batterie mit einer Betriebsspannung aufweist, wobei ein erster und ein zweiter Schwellenwert für die Betriebsspannung definiert wird, wobei der erste Schwellenwert größer als der zweite Schwellenwert ist und wobei das Batteriesystem bei Unterschreiten des ersten Schwellenwerts der Betriebsspannung stillgelegt wird, dadurch gekennzeichnet, dass bei Unterschreiten des ersten Schwellenwertes der Betriebsspannung zusätzlich eine Information in einer Anzeigevorrichtung zur Verfügung gestellt wird und dass bei Betätigen einer Eingabevorrichtung das Betriebssystem wieder in einen Betriebszustand geschaltet wird, der solange fortgeführt wird oder werden kann, bis die Betriebsspannung der Batterie des Batteriesystems unter den zweiten Schwellenwert der Betriebsspannung fällt, wobei das Batteriesystem bei Unterschreiten des zweiten Schwellenwerts der Betriebsspannung stillgelegt wird.Method for operating a battery system, which has a battery with an operating voltage, wherein a first and a second threshold value for the operating voltage is defined, wherein the first threshold value is greater than the second threshold value and wherein the battery system is shut down when the operating voltage falls below the first threshold value , characterized in that when the operating voltage falls below the first threshold value, additional information is made available in a display device and that when an input device is actuated, the operating system is switched back to an operating state that is or can be continued until the operating voltage of the battery of the battery system falls below the second threshold value of the operating voltage, the battery system being shut down when the operating voltage falls below the second threshold value. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingabe in Form einer haptischen, optischen oder akustischen Information an die Eingabevorrichtung erfolgt.procedure after claim 1 , characterized in that the input takes place in the form of haptic, optical or acoustic information to the input device. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Schwellenwert der Betriebsspannung einem Ladezustand der Batterie des Batteriesystems von 20 % entspricht.procedure after claim 1 or 2 , characterized in that the first threshold value of the operating voltage corresponds to a state of charge of the battery of the battery system of 20%. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Differenz zwischen erstem Schwellenwert der Betriebsspannung und zweitem Schwellenwert der Betriebsspannung in einem Bereich größer 0 bis 0,3 V liegt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the difference between the first threshold value of the operating voltage and the second threshold value of the operating voltage is in a range greater than 0 to 0.3 V. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein dritter Schwellenwert der Betriebsspannung vorgesehen wird, der höher ist als der erste und zweite Schwellenwert der Betriebsspannung, und dass bei Unterschreiten des dritten Schwellenwertes der Betriebsspannung die Leistungsabgabe des Batteriesystems in einem vorgegebenen Umfang verringert wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a third threshold value of the operating voltage is provided, which is higher than the first and second threshold value of the operating voltage, and that when the operating voltage falls below the third threshold value, the power output of the battery system is reduced to a predetermined extent . Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Batteriesystem einen Feldeffekttransistor FET aufweist, mittels dem bei Unterschreiten des ersten beziehungsweise zweiten Schwellenwertes der Betriebsspannung Batteriezellen der Batterie oder die Batterie des Batteriesystems als Ganzes elektrisch abgetrennt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the battery system has a field effect transistor FET, by means of which battery cells of the battery or the battery of the battery system as a whole are electrically disconnected when the operating voltage falls below the first or second threshold value. Batteriesystem aufweisend Mittel zur Durchführung eines Verfahrens gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche.Battery system having means for carrying out a method according to one of the preceding claims. Verwendung eines Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 oder eines Batteriesystems gemäß Anspruch 7 in elektrisch angetriebenen Fahrzeugen oder in stationären Speichern für elektrische Energie.Use of a method according to any one of Claims 1 until 6 or according to a battery system claim 7 in electrically powered vehicles or in stationary stores for electrical energy.
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